[发明专利]工业X射线探伤机用的高频高压开关电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关电源装置，尤其涉及一种工业X射线探伤机用的高频高压开关电源装置。

背景技术

欧美发达国家，传统的工频X射线探伤机已被淘汰，取而代之的是性能优越的高频高压电源的X射线探伤机，国内的市场需求也正朝着这个方向转变，但进口产品所配置的高频高压电源装置价格昂贵，制约这类探伤机的扩大应用。

目前这种用途的高频高压电源装置所采用的电路是先将220V AC电源通过整流桥式电路整流成310V直流，再将直流电送给逆变电路，通过逆变电路的PWM的脉宽调制技术控制逆变的输出电压，再将逆变输出电压传给主变压器，主变压器再连接倍压整流电路，最后输出高压，从而实现管电压的控制。灯丝电路逆变部分与高压回路类似，只是灯丝变压器输出后整流，然后直接接X射线管灯丝，没有倍压整流。但由于X射线管阳极接地，灯丝变压器接在高压端，对灯丝变压器的耐压要求高。由于上述的电路结构，使得发生器对所在电网的电源品质要求较高，但国内大部分的工厂电网的功率因数都不高，会造成高压发生器的输出不稳定，严重影响电压输出的稳定度，降低X射线管成像质量，影响用户使用。高频高压开关电源的输出电压最终是加在X射线管的两端，从而是X射线管产生X射线，不同的电压值会产生波长不同的X射线，但由于电压输出的纹波大，同时会产生无用波长的X射线，干扰成像的清晰度。解决纹波大的方法就是提高主逆变电路的开关的频率，频率越高，纹波越小。

发明内容

针对现有高频高压开关电源装置存在的问题，本发明提供了一种采用双高频逆变结构、调幅和高频灯丝的控制方式，可提高直流电压稳定度和电路可靠性的工业X射线探伤机用的高频高压开关电源装置。

解决上述技术问题所采取的具体技术措施如下：

一种工业X射线探伤机用的高频高压开关电源装置，其特征在于：其电路由双闭环电压回路和高频双闭环灯丝回路构成，其中：双闭环电压回路由AC-DC和DC-AC的双逆变闭环电压回路组成，在第一级AC-DC闭环电压回路中，交流电220V、50Hz的电网电压与整流桥DZ2连接，整流桥DZ2的输出连接电解电容C2，电解电容C2的正极连接绝缘栅双极型晶体管Q1、Q2，电解电容C2的负极连接绝缘栅双极型晶体管Q5、Q6，由4个绝缘栅双极型晶体管Q1、Q2、Q5、Q6组成第一级全桥逆变电路，第一级全桥逆变电路的输出经过隔直电容C1连接高频变压器T1的初级，高频变压器T1的次级的两组线圈分别连接整流桥DZ1和DZ3，整流桥DZ1的输出连接滤波电感L1和滤波电容C3，整流桥DZ3的输出连接滤波电感L2和滤波电容C4，滤波电感L2连接电容滤波C3，两组直流输出串联，滤波电感L1为正输出，滤波电容C4经过分流器R6为负输出，滤波电感L1连接采样电阻R1；在第二级DC-AC闭环电压回路中，第一级AC-DC闭环电压回路的正输出连接绝缘栅双极型晶体管Q3和Q4，负输出连接绝缘栅双极型晶体管Q7和Q8，由绝缘栅双极型晶体管Q3、Q4、Q7、Q8组成第二级全桥逆变电路，第二级全桥逆变电路的输出连接主变压器T2的初级，主变压器T2的次级连接倍压整流模块BY1，主变压器T2次级的一端为电流的采样点，倍压整流模块BY1与倍压整流模块BY2相连，倍压整流模块BY2与倍压整流模块BY3相连，倍压整流模块BY3和倍压整流模块BY4相连，倍压整流模块BY4输出连接采样电阻R3，采样电阻R3为电压的采样点，倍压整流模块BY4的输出连接限流电阻R4，限流电阻R4和限流电阻R7、限流电阻R8串联，限流电阻R8连接X射线管的阴极大焦点灯丝R9和小焦点灯丝R10的公共点，射线管阳极接地；